Ковка, являясь самым древним способом обработки металла, сохранила основы своей технологии на протяжении столетий. Современная художественная ковка взяла на вооружение новые технологические приемы, однако по-прежнему используются и ее традиционные методы. В частности, металл для обработки доводится до нужной температуры в горне (или электрической печи) или обрабатывается методом холодной ковки, а при ручной ковке изделия куют на наковальне с помощью кувалды и других инструментов, традиционно используемых русскими кузнецами. Ковка бывает ручной и машинной: в первом случае ковка осуществляется вручную с использованием традиционных ковочных инструментов, а во втором – на специальном оборудовании и станках. В обоих случаях важен выбор материала для ковки, так как от этого зависит конечный результат.
Выбор материала для ковки обуславливается его характеристиками и тем, какое именно изделие должно стать конечным продуктом. Ковка декоративных элементов (листьев, элементов орнамента), а также замков и петель, производится с использованием мягкого и пластичного материала, что может обеспечить такая процедура, как отжиг. Металл нагревается в течение 2-3 часов до температуры 700-800°, после чего его следует медленно остудить. После данной процедуры получают материал, идеально подходящий для последующей обработки, а ковка такого материала позволяет изготавливать изделия самой сложной формы. Обработка металла для ковки включает в себя и такие процедуры, как нормализация и закалка. Нормализация предполагает нагрев стали до температуры 900°С и ее охлаждение на воздухе для улучшения механических свойств, а при закалке металл нагревают до высокой температуры и быстро охлаждают в охлаждающих средах. В частности, медь нагревают до температуры 600°С и остужают в холодной воде. Процедура закалки позволяет улучшить внутреннюю структуру металла и придать ему необходимые свойства.
Для ковки используют медь, латунь и бронзу, хотя в последнее время нередко стали применять сталь. При этом берется в расчет процентное содержание углерода в этом сплаве, так как стали делятся на низкоуглеродистые, среднеуглеродистые и высокоуглеродистые. Чем выше содержание углерода, тем выше твердость закаливания стали и ниже ковкость этого материала. Наиболее оптимальна ковка с использованием стали с содержанием углерода 0,1-0,3%, так как в этом случае удается обеспечить пластичность материала и его стойкость к нагреву до высокой температуры. Сталь с содержанием углерода до 0,2-0,3%, называемая поделочной, относительно мягкая и хорошо поддается ковке.
Для ковки могут использоваться и стали с содержанием углерода до 0,8 %: этот металл также хорошо куется и закаливается, но при этом он плохо сваривается. Инструментальные стали, в состав которых входит до 1,35 % углерода, отличаются худшей свариваемостью и низким уровнем пластичности. Наряду с углеродом и железом, в состав стали входят различные добавки, влияющие на ее характеристики. В частности, ковка стали с примесями хрома имеет те же сложности, что и ковка высокоуглеродистых сталей – недостаточную пластичность материала, хотя наличие хрома придает готовым изделиям износостойкость и устойчивость к химическим веществам. Таким образом, при выборе стали для ковки следует учитывать содержание в сплаве углерода и наличие примесей.
Как уже было сказано, ковка металла включает в себя такую технологическую процедуру, как нагрев металла для последующей обработки. Металлы имеют разную теплопроводность, следовательно, для нагрева до ковочной температуры разных металлов потребуется разное количество топлива. Взаимосвязь, в данном случае, такова: чем выше теплоемкость используемого для ковки материала, тем больше понадобится топлива для нагрева. К примеру, теплопроводность меди в 5 раз выше, чем у легированной стали. Повышение процентного содержания углерода в стали уменьшает теплопроводность этого сплава, но одновременно повышает его твердость.
Ковка – это процесс получения художественного металлического изделия, однако придания металлу требуемых размеров и формы еще недостаточно, чтобы получить настоящее изделие художественной ковки. Очень важно обеспечить защиту поверхностей изделия от воздействия факторов внешней среды и химических веществ. Как правило, для повышения устойчивости кованых изделий к негативным факторам используются антикоррозийные грунты и краски. При выборе материалов и технологии для защиты поверхностей изделий ковки следует учитывать и условия их эксплуатации – в частности, будут ли они использоваться внутри или снаружи помещений. Для придания им художественной выразительности изделия ковки подвергаются оцинковке и гальванопластики для эффекта состаривания, однако эти технологические процедуры весьма дорогостоящие и могут превысить стоимость самого изделия.
|
|
|
DVD-диск c демонстрацией возможностей станка Мастер-1 и нашего оборудования.
